發(fā)布時間：2017-11-06 02:19

  本文關鍵詞：基于C2x0嵌入式加密卡設計

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【摘要】：隨著人們參與的網絡活動越來越頻繁,計算機網絡信息傳輸已成為教育、國防、電子商務和銀行等領域的常用數據交換手段,并且逐步滲透到社會各個領域,對數據安全要求越來越嚴格和復雜。加密技術是實現數據安全的一種重要手段,加密技術分為兩大類,一類是軟件加密技術,另一類是硬件加密技術。軟件加密的優(yōu)點是成本低,但是需要CPU參與計算,消耗系統(tǒng)資源,加密速度慢。硬件加密具有速度快、可靠性高等優(yōu)點。因此,對硬件加密卡的研發(fā)具有重大的意義。 目前多數硬件加密卡的設計方案是主控制器芯片外加加密處理芯和一些接口控制芯片,加密卡與主機通訊采用PCI接口,這類方案集成度比較低、安全性差、受制于PCI傳輸速率,加密效率低。針對上述問題,本課題研制的加密卡采用了飛思卡爾全新的C2x0加密協(xié)處理器,該芯片內部集成了PowerPC架構處理器核、硬件加密處理單元、PCI Express控制器以及其它外設接口控制器等。因此,整個加密卡集成度比較高,該芯片具有私鑰安全保存機制功能,提高了加密的安全性,該加密卡采用通過PCI Express總線與主機端進行數據交互,數據傳輸速率不再是影響加密速率的瓶頸。 本文從硬件和軟件兩方面對加密卡進行介紹。硬件方面介紹了C2x0芯片相關特性,在此基礎上闡述了加密卡硬件平臺設計,詳細介紹了各個硬件模塊。軟件部分分別介紹了加密卡系統(tǒng)軟件的設計即嵌入式Linux系統(tǒng)的移植和對加密卡上運行加密軟件進行分析和論述,深入剖析了Linux下UIO驅動基本架構和運行機制,從UIO驅動內核部分的實現、用戶態(tài)接口、相關硬件初始化,加密過程、秘鑰管理等方面詳細討論了加密卡端軟件的開發(fā)過程。最后,討論了主機端驅動的設計,介紹了Linux下PCI-E驅動的設計及針對OPENSSL加密應用提供的接口設計。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP368.1;TP309

【參考文獻】

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本文編號：1146915